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JP2000264114A - 車両用シート装置 - Google Patents

車両用シート装置

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Publication number
JP2000264114A
JP2000264114A JP11067669A JP6766999A JP2000264114A JP 2000264114 A JP2000264114 A JP 2000264114A JP 11067669 A JP11067669 A JP 11067669A JP 6766999 A JP6766999 A JP 6766999A JP 2000264114 A JP2000264114 A JP 2000264114A
Authority
JP
Japan
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occupant
vehicle
impact
chest
seat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11067669A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Yamaguchi
博儀 山口
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
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Priority to DE10011829A priority patent/DE10011829C2/de
Priority to DE10011818A priority patent/DE10011818A1/de
Priority to DE10011817A priority patent/DE10011817B4/de
Priority to DE10011819A priority patent/DE10011819B4/de
Priority to GB0005953A priority patent/GB2347853B/en
Priority to GB0005949A priority patent/GB2347851B/en
Priority to GB0005951A priority patent/GB2347902B/en
Priority to GB0005952A priority patent/GB2347852B/en
Priority to FR0003327A priority patent/FR2791017B1/fr
Priority to FR0003328A priority patent/FR2791018B1/fr
Priority to FR0003326A priority patent/FR2791016B1/fr
Priority to US09/525,994 priority patent/US6450573B1/en
Priority to FR0003325A priority patent/FR2791015B1/fr
Priority to US09/526,405 priority patent/US6908149B1/en
Priority to US09/526,650 priority patent/US6513880B2/en
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Priority to US09/825,740 priority patent/US6604599B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃発生時の乗員の胸部、頭部への負
荷を軽減できると共に確実にサブマリン現象を防止でき
る車両用シート装置を提供する。 【解決手段】 車両の衝撃発生が検出されたら、乗員
の頭部及び胸部に最大荷重が加わる前に乗員の腰部及び
その近傍が最大荷重となるように動力発生装置を作動さ
せて滑り出し防止部材をもってシートクッションの一部
を上方へ突出させて乗員の腰部及びその近傍を拘束する
ことで、即ち乗員の胸部、頭部に加わる荷重を分散する
ことで、人体の重要部位である胸部及び頭部に加わる最
大荷重が下がり、その損傷を低減できると共にかつ確実
にサブマリン現象を防止できる。また、早期に、即ち車
両前方からの衝撃による車両変形前に乗員の大腿部を持
ち上げることで乗員脚部及び下肢部の保護も可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両衝突などの衝
撃発生時に乗員がシートベルトの下部から前方へ滑り出
すことを防止するための構造を有する車両用シート装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシー
トベルトにより拘束し、前方への飛び出し、インストル
メントパネルやハンドルへの衝当を防止しているが、シ
ートベルトにより拘束し過ぎると胸部が圧迫されたり頭
部のむち打ち現象が生じる。
【0003】そこで、従来はシートベルトの伸度を調整
したり、エネルギー吸収ベルトを使用したり、シートベ
ルトの張力が所定値よりも高くなると一定の張力を保つ
ように徐々にベルトを送り出すエネルギー吸収機構を有
するリトラクタを使用してエネルギーの吸収ストローク
を確保していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、衝突速
度が高いと上記構造では衝突時のエネルギーを吸収しき
れず、上記胸部、頭部への負荷による損傷を必ずしも防
止できなかった。
【0005】一方、シートベルトの下部から前方へ滑り
出し、腰ベルトが骨盤部分から外れてしまう所謂サブマ
リン現象も問題となっている。このサブマリン現象は、
上記したようなシートベルトでは必ずしも防止できず、
特に例えばエネルギーの吸収ストロークを確保するべく
シートベルトを伸ばした状態ではサブマリン現象が起こ
りやすい。
【0006】そこで、衝撃発生時にシート前端部を高く
するべく、エアバックを利用したもの(例えば特開平4
−33500号公報、特開平5−225692号公報、
特開平2−322497号公報等参照)や、機械的にシ
ート先端部を持ち上げるもの(特開平1−59436号
公報、特開平2−31633号公報、特開平2−405
988号公報等参照)、火薬アクチュエータを用いて機
械的にシート先端部を持ち上げる持ち上げるもの(実開
平1−122504号公報)が提案されている。
【0007】これらの構造により或る程度サブマリン現
象を防止できるが、上記したシートベルトで吸収しきれ
なかった衝突エネルギーによる乗員の胸部、頭部への損
傷を必ずしも防止できない。
【0008】本発明は、上記のような従来技術の不具合
を解消するべく、衝撃発生時の乗員の胸部、頭部への負
荷を軽減できると共に確実にサブマリン現象を防止でき
る車両用シート装置を提供することを目的とする。
【0009】本発明者は、鋭意研究の結果、衝撃発生時
の前方荷重に対して乗員の腰部はその強度に余裕があ
り、また上記した乗員の胸部、頭部への最大荷重は腰部
への荷重、即ち腰部及びその近傍(大腿部、臀部を含
む)の拘束量、拘束のタイミングを適正化することで低
減可能であることに思い至った。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシートベ
ルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべく、衝
撃発生を検出する手段と、シートクッションの一部を上
方へ突出させるための滑り出し防止部材と、前記滑り出
し防止部材を駆動するための動力発生装置と、前記シー
トクッションの一部を上方へ突出させた状態で前記滑り
出し防止部材を保持するためのロック機構と、前記衝撃
発生検出手段からの検出結果に応じて前記動力発生装置
を作動させる制御装置とを具備し、前記衝撃発生検出手
段により衝撃発生が検出されたら、乗員の頭部及び胸部
に最大荷重が加わる前に乗員の腰部及びその近傍が最大
荷重となるように前記動力発生装置を作動させて前記滑
り出し防止部材をもって前記シートクッションの一部を
上方へ突出させるようになっていることを特徴とする車
両用シート装置を提供することにより達成される。
【0011】シートベルト、乗員の胸部、頭部よりも先
に滑り出し防止部材、シートクッションの一部及び乗員
の腰部でエネルギーを吸収することで、即ち乗員に加わ
る荷重を分散することで人体の重要部位である胸部及び
頭部に加わる最大荷重が下がる。ここで、腰部及びその
近傍は人体骨格中最強固部位であり、かつ着座状態の衝
撃発生時には元来加わる荷重が小さいことから、その荷
重が多少高くなっても大きな問題とはならない。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明が適用された車両用シート
装置の斜視図、図2はその部分破断側面図である。車体
に固定されたシートレール1に前後方向にスライド可能
に支持されたシートフレーム2は、図示されないロック
機構により、所望の位置で固定可能となっている。シー
トフレーム2には、その左右両端に、当該車両の左右方
向、即ち図2の紙面に直交する方向に延在する軸を有す
る支持部5にて回動可能にリンク機構としての一対のL
字状リンク部材3及びアーム4が支持されている。この
L字状リンク部材3は、互いに略直交する長アーム部3
a及び短アーム部3bを有し、その交差部分、即ち曲折
部で上記支持部5に支持されている。また、アーム4は
長アーム部のみからなり、その一端がシートフレーム2
に支持されている。
【0014】両リンク部材3、4の長アーム部の遊端同
士は滑り出し防止部材としてのバー6をもって連結され
ている。また、リンク部材3の短アーム部3b遊端には
後記する動力発生装置8のピストン部材10の遊端部1
0aが接続されている。
【0015】支持部5には、ワンウェイロック機構7が
設けられている。このワンウェイロック機構7は、例え
ば公知のボールワンウェイクラッチからなり、リンク部
材3が図2に於ける時計回りの方向に回るとき、即ち長
アーム部3a遊端のバー6が上方に移動するときには自
由に動くが、リンク部材3が図2に於ける反時計回りの
方向に回るとき、即ち長アーム部3a遊端のバー6が下
方に移動するときにはバー6の移動を妨げ、その位置を
保持するものである。
【0016】図3に示すように、動力発生装置8は、シ
ートフレーム2に固定されたシリンダ9と、該シリンダ
9内に出没可能に受容されたピストン部材10と、シリ
ンダ9内のピストン部材10基端側に受容されたガス発
生装置11とから構成されている。また、ピストン部材
10の基端部10bは、シリンダ9の内孔壁面にOリン
グを介して接している。従って、ガス発生装置11によ
りシリンダ9の内圧を急激に高めることでピストン部材
10の遊端側をシリンダ9から瞬時に突出させることが
できる。
【0017】一方、図2に示すように、動力発生装置8
のガス発生装置11はその駆動回路を含む制御装置12
に接続されている。また、この制御装置12は例えば加
速度センサなどからなる衝撃発生検出手段13にも接続
されており、この衝撃発生検出手段13からの検出結果
に応じてガス発生装置11に点火して動力発生装置8を
作動させ、バー6をもってシートクッションの一部を上
方へ突出させるようになっている。
【0018】次に、本実施形態の作動要領について説明
する。まず、走行中、衝撃発生検出手段13により、衝
突などの衝撃発生が検出されたら、ガス発生装置11に
点火してガスを発生させ、シリンダ9の内圧を急激に高
めることでピストン部材10の遊端側をシリンダ9から
瞬時に突出させる。すると、ピストン部材10の遊端部
10aに接続されたリンク部材3が時計回りに回転し、
図2に想像線で示すように、短アーム部3b遊端には後
記する動力発生装置8の長アーム部3aと共にバー6が
上方に移動し、シートを膨出(突出)させ、乗員の大腿
部、臀部、腰部を前方よりサポートする。
【0019】ここで、ガス発生装置11に点火するタイ
ミングは、乗員の頭部及び胸部が最大加速度に達する、
即ち最大荷重が加わる前に乗員の腰部が最大加速度とな
るようにシートを膨出(突出)させるようなタイミング
となっている。
【0020】図4(a)〜(c)に、本発明が適用され
た車両用シート装置に於ける衝撃発生時の乗員各部の加
速度と時間との関係を実線で示す。破線は従来の車両用
シート装置の場合を示す。
【0021】一般に、35mphで正面衝突、ベルトゆ
るみなし、AM50%ダミー使用等の標準的な試験条件
では従来のシート装置の場合、衝突後、胸部と腰部には
約40〜50ms後、ほぼ同時に最大荷重が発生し、そ
の約10ms遅れて頭部に最大荷重が発生する(破
線)。それに対して本発明が適用されたシート装置の場
合、乗員が前方移動を開始する前に衝撃検出して作動し
(衝突後20ms〜30ms以内に作動が終了)、かつ
乗員に常に接している部位(大腿部)に滑り出し防止部
材があるため(例えば臀部前方150mm〜250mm
程度の位置)、乗員の移動によりまず腰部が拘束され
て、滑り出し防止部材が変形することによりエネルギー
を吸収する(衝突後約30ms〜40ms)。その後、
更に乗員の移動によりベルト張力が最大となり、胸部が
拘束されて最大荷重となり(衝突後約40ms〜50m
s)、続いて頭部に最大荷重が発生する(衝突後約50
ms〜60ms)。
【0022】このように、本発明が適用された車両用シ
ート装置では、腰部及びその近傍の荷重のピークが他の
部分よりも早期に現出することにより(図3(c))、
概ね領域Cに示される面積、即ちエネルギー分だけ頭部
及び胸部に加わるエネルギー(領域A、B)が減少し、
また、腰部の最大荷重はやや大きくなるものの頭部、胸
部の最大荷重が各々著しく軽減されていることがわか
る。
【0023】尚、ガス発生装置11によるガスの発生が
終わり、動力発生装置7の駆動力が消失してもワンウェ
イロック機構7により、上方に移動したバー6が下方に
戻ることがなく、サブマリン現象の防止効果が持続す
る。
【0024】上記構成では、滑り出し防止部材が回転に
て持ち上がるようにしたが、上方に直線移動するもので
も良く、バーに限らず、エネルギーを吸収できるもの
(例えば鉄、アルミ、樹脂等の各種素材、ベルト、ワイ
ヤ織物等の二次加工品、オリフィス径等による流量調整
によりエネルギー吸収制御されたエアバック、あるいは
エネルギー吸収メカニズム機構等)を用いれば、一層乗
員への負荷が低減される。
【0025】
【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明による車両用シート装置によれば、車両の衝撃発生
が検出されたら、乗員の頭部及び胸部に最大荷重が加わ
る前に乗員の腰部及びその近傍が最大荷重となるように
動力発生装置を作動させて滑り出し防止部材をもってシ
ートクッションの一部を上方へ突出させて乗員の腰部及
びその近傍を拘束することで、即ち乗員の胸部、頭部に
加わる荷重を分散することで、人体の重要部位である胸
部及び頭部に加わる最大荷重が下がり、その損傷を低減
できると共にかつ確実にサブマリン現象を防止できる。
また、早期に、即ち車両前方からの衝撃による車両変形
前に乗員の大腿部を持ち上げることで乗員脚部または下
肢部の保護も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された車両用シート装置の斜視
図。
【図2】図1の車両用シート装置の部分破断側面図。
【図3】本発明が適用された車両用シート装置の動力発
生装置の構造を示す断面図。
【図4】(a)〜(c)は、本発明が適用された車両用
シート装置の制御方法を説明する衝撃発生時の乗員各部
の加速度と時間との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 シートレール 2 シートフレーム 3、4 L字状リンク部材 3a、4a 長アーム部 3b、4b 短アーム部 5 支持部 6 バー 7 ワンウェイロック機構 8 動力発生装置 9 シリンダ 10 ピストン部材 10a 遊端部 10b 基端部 11 ガス発生装置 12 制御装置 13 衝撃発生検出手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両衝突などの衝撃発生時に乗員がシ
    ートベルトの下部から前方へ滑り出すことを防止するべ
    く、衝撃発生を検出する手段と、 シートクッションの一部を上方へ突出させるための滑り
    出し防止部材と、 前記滑り出し防止部材を駆動するための動力発生装置
    と、 前記シートクッションの一部を上方へ突出させた状態で
    前記滑り出し防止部材を保持するためのロック機構と、 前記衝撃発生検出手段からの検出結果に応じて前記動力
    発生装置を作動させる制御装置とを具備し、 前記衝撃発生検出手段により衝撃発生が検出されたら、
    乗員の頭部及び胸部に最大荷重が加わる前に乗員の腰部
    及びその近傍に最大荷重が加わるように前記動力発生装
    置を作動させて前記滑り出し防止部材をもって前記シー
    トクッションの一部を上方へ突出させるようになってい
    ることを特徴とする車両用シート装置。
  2. 【請求項2】 前記動力発生装置が、シリンダ内にピ
    ストン部材を受容し、ガス発生手段をもって前記シリン
    ダの内圧を急激に高めることで前記ピストンを前記シリ
    ンダから瞬時に突出させる推力を発生するものからなる
    ことを特徴とする車両用シート装置。
JP11067669A 1999-03-15 1999-03-15 車両用シート装置 Withdrawn JP2000264114A (ja)

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DE10011829A DE10011829C2 (de) 1999-03-15 2000-03-10 Stellantrieb für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
DE10011818A DE10011818A1 (de) 1999-03-15 2000-03-10 Fahrzeugsitzvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern des sogenannten Durchrutscheffekts
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